BE565556A - - Google Patents

Description

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   L'objet de l'invention est une matière nouvelle possédant des propriétés d'aimantation permanente et qui pré- sente, par suite de sa composition et de son procédé de fabrioa- tion, des possibilités d'application beaucoup plus étendues que les matières à aimantation permanente connues. 



   L'invention oonsiste dans le fait d'incorporer, de préférence à une matière thermoplastique analogue au caoutchouc et pendant une phase quelconque de la préparation, une charge constituée par une matière à aimantation permanente, sous forme 

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 de poudre ou de grains, dans la proportion de 20 à 80 % en volume. On peut alors se servir de cette matière pour la fabri- cation d'objets de forme pratiquement quelconque, qui adhèrent à des matières analogues ou à des bases ferro-magnétiques. Le champ magnétique de la matière d'après l'invention peut également recevoir d'autres applications en physique.      



   Pour la fabrication de cette matière, d'après l'inven- tion, on procède comme suit: on mélange la matière thermo plastique en poudre ou en grains, à qui l'on a donné des propriétés   analogue.41   à celles du caoutchouc à l'aide d'émollients ou qui présentent ces propriétés par suite de leur composition et de leur polyméri- sation, avec de la poudre à aimantation permanente, et on transfor me le mélange d'après la technique usuelle par pétrissage, plasti- fication, laminage, emboutissage, extrusion ou soufflage, en   plaques, feuilles, profilés, ou objets divers ; aimante en   distribuant les pôles à volonté à la surface ou en coupe pendant le passage de l'état plastique fluide à l'état rigide. 



   Avant l'introduction du mélange en poudre dans une presse à vis ou dans une machine à extrusion, il est préférable, en outre, d'après l'invention, de préparer un mélange granulé qui contient les proportins voulues de matière plastique et de poudre aimantée. On facilite ainsi la transformation de la ma- tière plastique dans les machines successives, et on obtient un produit d'une grande homogénéité. 



   Pour cette préparation, toutes les matières premières à aimantation permanente peuvent être utilisées, soit qu'elles puissent être réduites en petites particules par un procédé méca- nique et qu'elles soient isotropes ou anisotropes, soit qu'elles se présentent à la fin de leur fabrication sous forme de poudre ou de grains isotropes ou anisotropes; d'après une autre   oarao-   téristique de l'invention, elles doivent être soumises, à une 

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 phase quelconque de leur fabrication pendant laquelle la matière synthétique est encore plastiquement déformable, à l'action   d'un   champ magnétique permanent pour obtenir l'orientation des parti- cules d'acier aimanté dans la direction désirée. 



   Si, par exemple, pendant la .fabrication d'un objet à aimantation permanente, on produit   un. champ   magnétique-dans un moule pendant que l'on extrude dans ce moule le mélange de poudre aimantée et de liant élastique qui forme à chaud une masse liquide ou pâteuse, les particules aimantées qui nagent dans une certaine mesure dans la masse, forment une chaîne magnétique avec accumula- tion de matière aimantée le long des lignes de force. Si l'on utili se une poudre   nisotrope,   on bénéficie de l'avantage supplémentaire que les particules se tournent vers leur position préférée, ce qui augmente la puissance du champ. 



   Ce processus rend certes, dans une certaine mesure, la matière moins homogène, mais cela ne nuit pas aux propriétés   mécani=   que du produit fini ; par contre, au point de vue physique, on ob- tient une amélioration appréciable des conditions magnétiques l'ac tion du champ magnétique utilisé, d'après l'invention, est d'autant plus favorable que la matière présente à l'état liquide plastique une viscosité relativement faible et que, par ailleurs, après   dur-   cissement et malgré son êlasticité, elle fixe dans leur position les particules magnétiques d'acier orientées. 



   On utilise, de préférence, des matières plastiques qui sont liquides à une température donnée, comme par exemple   des super-   polyamides dont le point de fusion est aux environs de 220 c 
Un dispositif approprié pour la mise en oeuvre du pro- cédé, lorsque l'on utilise des presses à vis, consiste en un appareil d'aimantation placé dans la tête de projection ou y pénétrant   latéra-'   lement par rapport à la buse de projection en matière non magnétique; 

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 les   pôles   de cet appareil sont dirigés vers la buse, dont les parois ont été, de préférence, amincies en cet endroit, et se dé- plaoent au voisinage immédiat de la buse en synchronisme avec la vitesse de sortie du produit en matière plastique.

   Ce déplacement que doit se faire à vitesse égale, pour/les particules aimantées puissen s'orienter dans la phase liquide ou pâteuse de la matière   plastiq'ie.   



  A   l'emplacement   de la buse où la matière de liaison s'est déjà dur- cie dans une certaine mesure par refroidissement, on peut arrêter   ,1'action   de l'appareil   d'aimantation.   



   Le dispositif d'aimantation décrit peut prendre la for- me d'une chaîne sans fin portant les   pôles,   qui passe sous la buse en synchronisme avec la vitesse d'extrusion du produit. Dans ce cas, on peut conserver la forme rectiligne habituelle de la buse et du canal de projection. 



     Mais   on peut également, d'après l'invention, se servir d'une roue munie des   pôles   d'aimantation ; dans ce cas, la buse de projection doit être courbée en forme de cercle concentrique à la roue. 



   Quand la fabrication utilise des cylindres de   laminoirs   comme pourla préparation de surfaces planes, l'un des cylindres est constitué, d'après l'invention, par une matière non magnétique, et renferme un appareil d'aimantation comportant plusieurs pôles placés côte à côte à l'intérieur du cylindre s'étendant sur sa longueur et qui tournent en sy-nohronisme avec le rouleau; les pôles meuvent être fixés sur le cylindre ou sur des roues tournantes spéciales. 



   Dans la fabrication d'objets extrudés, on se sert, d'a près l'invention, de moules en deux ou plusieurs pièces, l'une de ces pièces étant constituée par une matière non magnétique et por- tant à sa partie   postérieure,l'appareil   d'aimantation et ses pales ex- citateurs dans des logements qui ne sont séparés de l'intérieur du moule, de préférence, que par une paroi mince. 



   Les produits semi-finis et finis   relises   en la matière 

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 d'après l'invention, sous forme de profiles, de rubans, de bandes de feuilles, de moulages pleins ou creux, ou d'objets achevés, peuvent de préférence être pourvus d'une couche auto-collante pour leur fixation sur des matières   non,.ferromagnétiques,   ce qui per- met le collage en tous lieux. par ailleurs, la matière élastique aimantée peut être revêtue d'un côté d'une garniture élastique spongieuse pour compenser les inégalités de surface. 



   Dans la description qui va suivre, la matière et le procédé de préparation sont décrits pour des matières plastiques -du genre caoutchouc. Mais,étant donné que la préparation de cette matière pour aimantation présente des avantages surpensants en ce qui concerne l'aimantation par suite de sa teneur élevée   inhabi=   tuelle en liant, on'peut utiliser également des matières plastiques que l'on ne désigne pas dans le   1 gage   courant comme appartenant au genre caoutchouc, et même des matières plastiques qui   prennent, .   après durcissement, une forme rigide et solide.

   Il faut seulement t que toues ces matières premières présentent, pendant leur chauf- fage et l'aimantation simultanée, une phase liquide de faible vis aminanttées cosité, de manière que les particules/ puissent se déplacer en pra tique librement dans le mélange. Les matières anisotropes, plus particulièrement, peuvent alors prendre librement leur position préférentielle, ce qui n'était pas possible pour les aimants per- manents connus contenant un liant. Le manque d'homogénéité qui en résulte n'a, dans la plupart des cas, aucune importance pra- tique, puisque un corps préparé d'après ce procédé ne sera plus aimanté autrement ultérieurement. 



   Les matières à aimantation permanente qui se présentent déjà sous forme de poudre conviennent le mieux à la mise en oeuvre de l'invention. Etant donné que ces matières sont souvent pyropho- riques, la suite des opérations doit se faire à l'abri de l'oxy gène de l'air,par exemple en recouvrant ces matières de liquides appropriés ou en utilisant des gaz   inertes.   Des émollients peuvent   ,   

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 également servir à empêcher le contact entre les poudres et l'oxy gène de l'air. Il faut choisir les matières aimantées parmi cel- les qui présentent une perméabilité aussi faible que possible.

   Des matières de   ce.genre   sont, par exemple, le manganèse-bismuth, les aimants dits oxydes à base de fer-baryum, fer-strontium, mais éga- lement ceux à base de fer-titane, fer-titane-potassium, ou fer-ba- ryum-tftane-potassium etc... Le groupe à base de titane est traité par la chaleur de la même manière que, par exemple, le groupe fer- baryum. On a constaté avec surprise que lea oxydes à aimantation permanente à base de titane présentent également les qualités d'aimantation favorables, au même titre que les aimants oxydes con- nus à base de   fer-baryum.   Ces matières aimantées peuvent être fa- briquées directement sous forme de poudre, en soumettant la poudre à un traitement par la chaleur/apporoporiée mais on peut également procéder par agglomération et broyage.

   En procédant à un concas- sage approprié, on fait apparattre les propriétés anisotropes de ces matières. Avec une composition de 16 parties de fer pour une partie de titane (on s'est servi d'oxyde de fer et de titanyle- oxalate de potassium en quantité voulue), on obtient après trai- tement par la chaleur de cette poudre pendant 10 minutes à 1160  des valeurs magnétiques de 25,5 cgs/g pour une redutances d'environ 1700 Oersted. La poudre à aimantation permanente ainsi obtenue a, pratiquement, les marnes caractéristiques qu'une poudre isotrope en oxyde de fer-baryum et convient par suite particulièrement bien à la mise en oeuvre de l'invention. 



   Sur les dessins, on a représenté,à titre d'exemples, quelques modes de réalisation. 



   La figure 1 montre schématiquement la tête d'injection de presse à vis comportant des aimants d'aimantation placés sur une chaîne sans fin. 



   La figure 2 montre schématiquement la tête d'injection 

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 d'une presse à vis comportant des pôles d'aimantation placés sur le pourtour d'une roue. 



   La figure 3 montre schématiquement un cylindre de lami- noir avec Interposition d'un cylindre d'aimantation. 



   La figure 4 est   une coupe   schématique d'un moule à in- jection renfermant des aimants d'aimantation. 



   Sur la figure 1, la matière plastique l, contement la matière aimantée, sort, sous l'action de la presse à vis   2}de   la buse 5, chauffée par le enroulements 3 et 4. Ce déplacement se fait à l'état encore plastique à travers J'extrémité de la buse, dont une paroi 6 est constituée par une matière non magnétique; c'est à travers eette paroi que les aimants 10 aimantent la matière sor- tante, jusqu'àd ce qu'elle se fige par refroidissement à la sortie de la buse. Ces aimants 10 sont fixés à la chaine   9) qui   est dé- placéem àd l'aide des roues 7 et 8) le long de la paroi de la buse, à une vitesse égale à la vitesse de sortie de la matière plasti- que. Le refroidissement à l'extrémité de la buse est réalisé par un dispositif de refroidissement 11 parcouru par de l'eau. 



   Sur la figure 2, on voit une roue 14   munie.d'aimants   13 qui pénètrent dans l'extrémité découpée en forme de cercle de la buse 12 ; cette roue tourne à une vitesse qui, mesurée sur son pourtour, est la même que celle de la matière plastique 15 qui sort,sous l'influence de la presse à vis 16, de la buse 12 chauf- fée par les enroulements 17 et 18 
On voit figure 3, la fabrication de feuilles, bandes, etc... sur des cylindres de laminoirs; la matière 19 est placée sur le cylindre 20 et passe sur le cylindre 22 muni d'aimants 21 pour atteindre le cylindre de laminoir 23   Puis) la   bande re-   froie   et figée quiLte l'appareil. 



   Le moule représenté figure 4 sert à la fabrication d'objets oulés qui sont ksou mis pendant l'opération à une désho- mogénéisation pour augmenter le champ magnétique. On a encastré 

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 les aimants 27 dans le corps du moule 24 constitué en matière non magnétique; ce moule est fermé par le couvercle 25,égale- ment en matière non magnétique, qui comporte la buse d'injection 26; le circuit magnétique des aimants est fermé par la plaque 28 en matière ferro-magnétique.

   Les intervalles entre les aimants 27 sont remplis par des pièces 31 en matière non magnétique. pendait l'injection de la masse thermoplastique 29, la composition de      cette derrière se modifie le long des lignes de force émanant   des   aimants 27, de telle sorte que les zones parcourues par les lig- nes de force se trouvent enrichies en matière aimantée en poudre, comme on l'a indiqué en renforçant le pointillé en 30.     

Claims (1)

1. R E SU M E L'invention a pour objet : 1 Une.matière à aimantation permanente, caractérisée par le fait que l'on incorpore à une matière élastique thermo- plastique, pendant une phase quelconque de sa préparation, une charge constituée par des matières à aimantation permanente sous forme de poudre ou de grains dans la proportion de 20 à 80% en volume et, de préférence, de 60 à 70% 2 Un procédé pour la fabrication de cette matière, caractérisé par le fait que l'on mélange à la matière thermoplas.

   tique en poudre ou en grains de petites particules d'acier aima* té et'-qu'on la transforme ensuite par les techniques habituelles du pétrissage, de la plastification, du laminage, de la compres- sion, dé l'extrusion, etc....en plaques, feuilles, profilés ou objets divers, dont l'aimantation s'effectue avec une répartition quelconque voulue des pôles à la surface ou en profondeur pen- dant la transformation de l'état plastique à l'état rigide. <Desc/Clms Page number 9>

   3 Divers détails de mise en oeuvre de ce procédé, présentant ensemble ou séparément les caractéristiques suivantes: a) on prépare un mélange de matière thermoplastique en poudre et de poudre imantée que l'on transforme par exemple dans une presse à vis en produits de préférence sans fin; b) on utilise une matière à aimantation permanente ani- sotrope; c) on soumet la matière contenant la poudre aimantée, à un moment quelconque de sa préparation et alors quelle est en- core liquide, pâteuse ou plastique, à l'influence d'un champ mag- nétique permanent,pour orienter les particules aimantées dans une direction voulue; d) on utilise des matières plastiques qui deviennent 1 quides à une température déterminée;

   4 Un appareil pour la mise en oeuvre du procédé dé- crit présentant ensemble ou séparément les caractéristiques sui- vantes: a) on utilise une presse à vis, et sur le côté de la buse de projection en matière magnétique ou dans celle-ci se trouve un appareil d'aimantation dont les pôles se trouvent au voisinage d'une paroi de la buse (dont l'épaisseur est de préférence dimi- nuée) et se déplacent à la vitesse de sortie de la matière plas- tique; b) le déplacement des poles se fait par saccades; c) les pôles sont portés par une chaîne sans fin:

   d) les pôles sont portés par une roue qui pénètre dans une buse en arc de cercle. e on utilise des cylindres lamineurs et un cylindre au moins est en matière non magnétique et renferme des aimants dont les pôles sont disposés sur la longueur du cylindre et tournent en même temps que ce dernier. <Desc/Clms Page number 10> f) on utilise des coules en deux ou plusieurs parties dont l'une au moins est en macère non magnétique et comporte à sa partie postérieure le dispositif d'aimantation dont les pôles excitateurs sont séparés de l'intérieur du moule par une paroi mince.

   6 Des objets en la matière précitée, qui comportent, à leur surface,une matière collante et/ou une matière spongieuse élastique.